package com.hmdp.utils;

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;

import static com.hmdp.utils.RedisConstants.*;

/**
 * CacheClient 类用于处理与 Redis 缓存相关的操作。
 */
@Component
@Slf4j
public class CacheClient {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    /**
     * 将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置TTL过期时间。
     *
     * @param key    缓存的键
     * @param value  要缓存的对象
     * @param time   过期时间
     * @param unit   时间单位
     */
    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), time, unit);
    }

    /**
     * 将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置逻辑过期时间，用于处理缓存击穿问题。
     *
     * @param key    缓存的键
     * @param value  要缓存的对象
     * @param time   逻辑过期时间
     * @param unit   时间单位
     */
    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        // 设置逻辑过期
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));
        // 写入Redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    /**
     * 根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题。
     *
     * @param keyPrefix    缓存键前缀
     * @param id           查询的ID
     * @param clazz        返回值类型
     * @param function     对数据库执行的方法
     * @param time         缓存过期时间
     * @param unit         时间单位
     * @param <T>          返回值类型泛型
     * @param <ID>         ID类型泛型
     * @return             查询到的对象
     */
    public <T, ID> T queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<T> clazz, Function<ID, T> function, Long time, TimeUnit unit) {
        // 构建缓存键
        String key = keyPrefix + id;
        // 尝试从Redis获取数据
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);

        // 检查缓存中是否有数据
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            // 缓存命中，直接反序列化并返回对象
            return JSONUtil.toBean(json, clazz);
        }

        // 判断命中的是否是空值（缓存穿透的空标记）
        if (json != null) {
            // 返回null，表明数据不存在
            return null;
        }

        // 缓存未命中，从数据库查询数据
        T data = function.apply(id);

        // 检查数据库查询结果，防止缓存穿透
        if (Objects.isNull(data)) {
            // 将空值写入Redis，设置较短的过期时间
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            // 数据库中无数据，返回null
            return null;
        }

        // 数据库中存在数据，序列化后存入Redis，并设置正常的过期时间
        set(key, data, time, unit);
        // 返回查询到的对象
        return data;
    }

    /**
     * 创建一个固定大小的线程池，用于异步执行缓存重建任务。
     */
    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);
    /**
     * 根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，需要利用逻辑过期解决缓存击穿问题。
     *
     * @param keyPrefix 缓存键前缀
     * @param id        查询对象的ID
     * @param clazz     反序列化的目标类
     * @param function  数据库查询函数
     * @param time      缓存过期时间
     * @param unit      缓存过期时间单位
     * @return 反序列化后的对象，如果缓存未命中或数据不存在则返回null
     */
    public <T, ID> T queryWithLogicalExpire(String keyPrefix, ID id, Class<T> clazz, Function<ID, T> function, Long time, TimeUnit unit) {
        // 构建缓存键
        String key = keyPrefix + id;
        // 尝试从Redis获取数据
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);

        // 检查缓存中是否有数据
        if (StrUtil.isBlank(shopJson)) {
            // 缓存未命中，直接返回null
            return null;
        }

        // 缓存命中，将json反序列化为RedisData对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(shopJson, RedisData.class);
        // 进一步将RedisData中的数据部分反序列化为目标对象
        T data = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), clazz);
        // 获取缓存的过期时间
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();

        // 判断缓存是否过期
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            // 缓存未过期，直接返回数据
            return data;
        }

        // 缓存已过期，需要重建缓存
        // 构建互斥锁的键
        String lockKey = LOCK_SHOP_KEY + id;
        // 尝试获取互斥锁
        boolean isLock = lockMutex(lockKey);

        // 判断是否成功获取互斥锁
        if (isLock) {
            // 成功获取锁，开启独立线程，实现缓存重建
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                try {
                    // 重建缓存
                    // 查询数据库
                    T sqlData = function.apply(id);
                    // 设置新的过期时间并写入Redis
                    setWithLogicalExpire(key, sqlData, time, unit);
                } catch (Exception e) {
                    // 处理运行时异常，可以记录日志或者进行其他异常处理
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    // 释放互斥锁
                    unlockMutex(lockKey);
                }
            });
        }
        // 获取锁失败或发生异常，返回查询到的过期数据对象
        return data;
    }

    /**
     * 获取互斥锁
     * @param key 互斥锁的键
     * @return 是否成功获取互斥锁
     */
    private boolean lockMutex(String key) {
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }

    /**
     * 释放互斥锁
     * @param key 互斥锁的键
     */
    private void unlockMutex(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }
}
